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张家港弯管机模压式预弯知识

浏览记录(2365) 发布时间  2013-4-24 19:26:01
张家港弯管机模压式预弯,是采用两套模具同时对钢板的两边进行加压从而使钢板弯曲得到所需弧度。操作步骤为:根据钢板宽度调整模具位置,钢板放置入上下模间,上模固定,两压力机下模同时上顶进行折弯,待两下模下降、钢板送入又一步长后,重复以上过程直至钢板两边同时完成预弯。
由于模具的对称性,故选取一边详细分析模具形状。上模和下模均采用优化的渐开线形状,而非简单的标准圆的一段。因为越靠近板边处曲率变化越大,回弹量也相应增大。为了最终得到标准的圆管,模具的弧线从左到右必须有个半径渐渐增大的趋势,A点即为渐开线终点。其中下模的基圆半径比上模大,上模的曲率半径比下模大。钢板从A点开始逐渐变形,变形处的曲率半径减小,力臂逐渐缩短,机器的压制力逐渐增大。当力臂减小到一倍板厚(即到达C点)时,变形结束。此时,压制力最大,预弯宽度为B,预弯角度为α。
数值模拟
为了便于对板料弯曲过程中的应力应变以及对回弹前后应力的变化进行分析,利用MSC.MARC软件对预弯变形进行精确模拟。
模拟参数设置
采用简化的上模和下模。材料选择第一代管线系列钢X52级(相当于日本TS52K钢),其力学性能参数如。
网格划分要点
由模具特点和金属流动规律可知,钢板由右至左变形程度是逐渐增大的,为了模拟结果的精确,因此网格划分中设置u方向的偏转系数(-0.2),使得网格由右至左逐渐由疏至密。另外,由于此变形属于大变形,网格到后来变形严重,初始预定的网格划分很难适应在不同时间点上变量的空间分布变化,为了以合理的计算成本获得精度较高的分析结果,采用网格自适应有效的加密接触区网格。